煤气化技术的基本原理范文第1篇

关键词： 煤制甲醇项目；煤气化技术；选择方案

中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）04-0064-02

0 引言

近些年来，全球经济水平得到了迅速的发展，工业水平也越来越成熟，与此同时，世界范围内对于石油的需求量也呈现出逐年攀升的趋势，这就导致石油的价格越来越高。同时，石油是作为一种不可再生资源，一旦发生石油危机，必然给世界经济带来深重的打击，在这一大环境之下，世界各个国家也寻求新能源的制造方法，也取得了初步的成效。就现阶段来看，在众多新能源之中，甲醇有着制作简易、价格低廉的特征，也能够通过工业合成实现大规模生产，因此，甲醇的大规模生产也受到了各个国家有关部门的高度重视。目前，甲醇的使用包括两种类型，即直接使用和间接使用，甲醇的直接使用又包括部分掺混与全额甲醇两种形式，在间接使用过程中，甲醇可以转化为烯烃、二甲醚以及甲基叔丁基醚等等。因此，各个国家为了解决能源问题，也采取各种各样的措施开展煤制甲醇，在这一方面，我国有关部门与各个工厂也进行了深入的研究，下面就针对煤制甲醇项目煤气化技术的选择进行深入的分析。

1 煤制甲醇工艺技术分析

就现阶段我国的实际情况来看，用煤作为原料生产甲醇过程中有着很多关键性的工艺与技术，这包括多个方面的内容，如煤气化技术、酸性气体的脱除、空分、甲醇的合成、甲醇的转化、制冷等等，其中，煤气化技术是作为关键的核心技术，究其根本原因，是由于煤气化技术对于酸性气体的脱除、空分、甲醇的合成、甲醇的转化、制冷有着决定性的作用，因此，在确定煤制甲醇方案时，就需要优化煤气化技术。煤气化的技术较多，早期的代表就是Lurgi气化技术，经过了一段时期的发展，BGL气化技术出现，该种技术是建立在早期Lurgi气化技术基础上发展而来，与传统的Lurgi气化技术相比而言，BGL气化技术有着一系列的优点，如资源消耗量低、废水排放量与副产品量少。目前，西方发达国家常用的煤气化技术包括单喷嘴水煤浆气化工艺等技术。而我国使用较多的则是多喷嘴对置式水煤浆气化技术、Shell干煤粉气化技术。下面就针对这几种技术进行深入的分析，根据我国的实际情况选择出最优的技术。

2 煤制甲醇煤气化技术方案分析

以年产量为300万吨二甲醚作为研究对象，煤制甲醇项目煤气化技术主要包括几种方案，下面就对这几种方案进行深入的介绍：

2.1 第一种方案 第一种方案就是使用水煤浆气化工艺来生产合成气，在对生产出的合成气进行转化、精制处理，待以上的工序完成之后，即可将甲醇生产为二甲醚。

2.2 第二种方案 第二中方案即使用BGL煤熔渣气化技术来生产合成气，合成气生产完成就即可将其转化成为甲醇，再利用甲醇来生产二甲醚。在这种制造方案之中，BGL气化炉生产出的合成气之中，含有较高的甲烷成分，但这些甲烷成分是可以进行回收与利用的，因此，在生产完成之后，可以使用PSA来收集合成气中的甲烷，再进行氧化，将生产出的合成气合并至系统中。

2.3 第三种方案 第三种方案即使用Shell技术将干煤粉转化为合成气，经过净化之后即可得到甲醇，再利用甲醇来生产二甲醚。

3 煤制甲醇煤气化技术方案经济指标分析

方案一、方案二与方案三建设范围大致相同，均包含工艺装置、总图运输、公用工程系统、热电联产、煤储运转运、辅助生产设施等等，方案二与方案一与方案三相比，需要额外增加污水预处理系统、型煤制备系统、甲烷非催化部分氧化系统以及PSA。为了从这三种方案中筛选出经济指标最为理想的方案，现将几种方案的指标统一化，假设方案一、方案二与方案三二甲醚销售量均为300万t/a，方案一、方案二与方案三副产品均纳入制造成本中，通过计算与比较，可以得出各个方案的生产成本。目前国际油价为97.22美元/桶，那么可以得出方案一、方案二与方案三的成本价格差别不大。

4 煤制甲醇煤气化技术方案的比较

4.1 原料适应性比较 在使用多喷嘴对置式水煤浆气化工艺时，应该保证原料煤的成浆性，这样就可以有效的优化气化装置的工作效益，同时，还要控制好灰熔点FT，不宜过高，灰熔点FT过高会影响设备的寿命，此外，还要采取科学的方法提高原料煤成浆性。对于BGL而言，技术的关键就是控制好煤熔渣气化工艺，并将煤粒度控制在6-50mm。而Shell粉煤气化工艺则对原料的含水量与灰分要求较高，需要将含水量控制在2%-5%，将灰分控制在10%-30%。

4.2 产品适应性比较 采用多喷嘴对置式水煤浆气化工艺制得的合成气汽气比例为1.4：1，该种方式适宜用于甲醇、合成氨、羧基合成气、氢的生产之中，生产的用途十分广泛；采用BGL煤熔渣气化工艺生产得出的合成气中甲烷质量分数为6%，因此，该种方式适宜用在合成天然气与燃料气的生产中，而使用该种方案时需要额外增加污水预处理系统、型煤制备系统、甲烷非催化部分氧化系统以及PSA，以便收集合成气体中的甲烷，因此，这种方案的资金投入较高，也较为复杂；Shell工艺使用的是废锅流程，在变换的过程中需要低水汽比变换流程、水蒸汽等，这就会导致低温甲醇制造负荷增加。

4.3 各个方案资金投入情况分析 从各个方案资金的投入情况来看，多喷嘴对置式水煤浆气化技术是最少的，Shell工艺的投资最大，BGL煤熔渣气化工艺介于两者之间，虽然从理论上而言，Shell工艺不需要增加备炉，但是从国内外的实际生成情况来看，在生产的过程中还是需要增加少量备炉，这就会导致资金的投入量增加。

4.4 各个方案污水处理情况分析 多喷嘴对置式水煤浆气化技术与Shell技术都属于洁净生产技术，废气的排放量少，也容易处理，BGL煤熔渣气化工艺的污水中则含有油、氨与酚，与多喷嘴对置式水煤浆气化技术与Shell技术相比，废水处理量虽然少，但是处理难度较大。目前，我国在污水处理方面相关的工艺还不成熟，考虑到这一因素，在使用BGL工艺时，需要控制好煤种，在试烧完成后才能够进行处理。

5 结语

本文对比了多喷嘴对置式水煤浆气化技术、Shell技术、BGL煤熔渣气化工艺的生产成本与技术要求，从原料、产品与投资方面进行了综合的分析与比较，比较结果显示，在保证原料质量的前提条件之下，多喷嘴对置式水煤浆气化技术最为理想，该种生产方式是值得进行推广与使用的。

参考文献：

[1]冯亮杰，郑明峰，尹晓晖，张骏驰.煤制甲醇项目的煤气化技术选择[J].洁净煤技术，2011（02）.

[2]郑洪亮.以褐煤为原料制取甲醇合成气煤气化技术的选择[J].广州化工，2011（05）.

[3]赵麦玲.煤气化技术及各种气化炉实际应用现状综述[J].化工设计通讯，2011（01）.

煤气化技术的基本原理范文第2篇

【关键词】煤矿 绿色开采

一、我国煤矿开采存在的问题

安全问题。近年来煤矿事故频发，特别重大瓦斯爆炸事故，引发公众对煤矿安全，特别是群死群伤公众事件的关注和深层思考。煤矿事故频发的原因何在，如何从根本上杜绝大型和特大型伤亡事故，不断拷问着各级监管、经营和科研服务单位。我国煤炭安全事故频发有着诸如井工开采量大、小煤矿安全装备和生产工艺落后、行业多年安全欠账严重、科技投入不足以及技术与管理人才流失严重等客观原因。

环境问题。主要包括由于地下采掘引起的地面塌陷、水土流失、沙漠化、采煤废水排放以及煤矸石露天堆放污染等。我国煤炭开采主要采用冒落法管理采空区顶板，造成地面沉降和陷落，因而引发村镇、铁路、桥梁和地面管线设施破坏。矿井瓦斯主要是矿井中由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。它既是煤矿重大安全事故的祸根，又是一种严重的温室效应气体。研究显示，甲烷造成的温室效应在全球气候变暖中所占份额为15%，仅次于二氧化碳。等量甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍。我国2000m浅范围以内具有30～35万亿m3煤层气资源，居世界前列。但由于我国煤层透气性差，难以在开采前抽出。

二、绿色开采理论体系与总体框架

绿色开采理念是在科学采矿三原则（安全、环保和经济）的指导下提出的，强调在现有采煤理论、方法和技术的基础上，发展与创新采矿科学技术，从广义资源的角度上认识和对待煤、瓦斯和水等一切可以利用的各种资源。其基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响，以期取得最佳的经济效益和社会效益。

煤矿开采引发的环境与安全问题无不源于采矿活动造成的岩层运动，进而引起周围岩体的应力场、节理裂隙场和瓦斯运移场等相关物理场的变化，因此，研究绿色开采技术必须以科学先进的岩层控制理论为基础，钱鸣高、缪协兴及许家林等人提出的关键层理论，为科学采矿的实施提供了理论基础。

在科学采矿的总体框架体系内，主要包括保水开采、煤与瓦斯共采、充填与条带开采和离层注浆减沉、煤巷支护和部分矸石井下处理以及煤炭地下气化等五大技术方向。

三、煤矿绿色开采技术

（1）对采空区进行充填技术。充填技术主要包括开采系统与充填系统的合理协调、充填运输系统的通畅及充填使用材料在填充完毕的处理技术等，如果可将上述问题解决将直接改变在发达地区的煤矿开采难题。为了达到降低成本的目的，目前使用的充填技术主要为，按照岩层控制理论，仅仅进行部分充填（条形充填），即仅对一些关键部位进行充填，且保证充填带的长久稳定，那么也可有效控制地表的沉陷。对采空区进行充填技术是煤矿绿色开采技术进行运用的重点技术之一，特别是在一些经济较为发达的地区进行开采之后，必须要重视对采空区的充填。充填采矿是解决煤矿开采后续问题的一项有效途径，但是因为现有的充填采矿成本相对不理想，使得该项技术在运用方面被限制。在市场经济下，制约充填技术发展的根本是充填材料的选择及怎样减少充填成本，另外就是充填技术本身存在着一定的缺陷。

（2）煤矿开采地下水的处理。在煤层开采过程中，如果关键层面被破断，在关键层内的地下水层将形成下降漏斗，而且它是否可以恢复，则取决于开采工作的进行。上表岩层是否存在软弱岩层，经过再次压实之后引起裂隙闭合进而出现隔水带，如果存在隔水带，则随着地表水的再次补给，下降漏斗会不断减小，最终消失。它对地面的影响与下降漏斗的出现大小及消失时间密切相关，致富露天煤矿地处我国内蒙古准格尔旗，该地区气候干燥、冬寒夏热、多风少雨，因此如果出现地下漏斗，那么仅仅依靠雨水进行补给是将会很困难。为了实现绿色开采的目的，就必须贯彻实行地下保水开采技术，即开采过后的地下水结构在很短时间内仍可恢复至原来状态，因开采出现的地下漏斗会迅速恢复，最终实现绿色开采。最后在开采结束之后还需要对周边地下水位进行调研同时要对矿区周边的各种生物诸如草、本等进行管理，看是否对它们造成了极大的影响，如果存在一定的影响，应该采取合理的措施予以保护。

（3）建筑物地底下采煤与减沉技术。在关键理论支持下的建筑物地底下采煤技术的设计原则是在岩层控制理论的指导下提出的，同时在采煤设计的过程中还可以将不破坏关键层作为开采的主要设计原理。在建筑物下采煤的过程中为取得较大的经济效益同时预防建筑物受到损害，需要在掌握具体建筑物低下结构和关键结构层的特征参数并对它们进行控制，并要使用减沉开采技术中的各项数据进行设计；在设计过程中可以根据关键层的位置对注浆减沉技术进行确定，对离层和破断特征参数合理的掌握，同时需要对注浆减沉技术的各种适应能力进行不断的分析和调整。

煤气化技术的基本原理范文第3篇

关键词：四喷嘴水煤浆对置式气化炉，耐火砖，煤质，有效气体

背 景 我国富煤―缺油―少气，煤制甲醇发展较快，技术相对成熟，产能大大过剩，甲醇制烯烃，乙烯等符合我国国情，也是我国煤化工发展的重点，但是煤气化工艺技术选择非常重要，尤其是气化炉的选择更为直观重要，目前市面上的气化炉大概分为三种，固定床、气流床、流化床气化，其中气流床气化技术具有气化压力高、生产能力大、气化效率高、废水处理小等优点，适应现代煤化工发展需求，也是煤气化发展的趋势。现有的气流床气化工艺按照进料物理方式分为干煤粉和水煤浆进料两种。按照工艺分为废锅换热和水冷壁，按照喷嘴数量分为单喷嘴和多喷嘴对置，按气化炉内是否有内衬分为耐火砖和水冷壁。因此气流床气化技术形式和种类很多，有各种不同的组合方式和炉型，其中比较典型的有德士古和壳牌等。

利用青海海西地区的煤炭资源，青海矿业有限公司开发了多个煤矿，预计建设400万吨选煤厂，180万吨甲醇，60万吨烯烃，40万吨聚丙烯等，本文着重从煤质分析，目标产品和实际运行数据来选择气化工艺技术。

一、煤质分析与气化工艺关系

我国是一个多煤种的国家，尤其是青海海西地区的煤炭以焦煤，半焦煤，无烟煤为主导，选择合适的气化技术应因煤制宜，目标产品不同也要采用不同的气化技术，选择合适的气化技术对于项目后续运行效率很重要。煤气化技术是煤化工的龙头，不同的气化技术适合不同的煤质，由于煤本身的多样性、复杂性和特殊性，在目前的气化技术水平下，煤气化过程存在无法克服的矛盾，如果追求煤转化过程能量消耗低，气化温度就要低，但是煤的结构中存在大量的焦化苯，后续环保处理难度就要大，而气化过程中多考虑环保因素，就需要通过高温打破这些苯环，就要多消耗能量，需要纯氧，增加设备投资，热损失大等一些问题。这些问题都是由煤的特性决定的，如果公司针对解决某个单一问题、追求单向指标而开发的技术，很容易误导煤化工企业。有些技术往往宣扬单向指标最好，个别单元工艺可以实现节能减排，但割裂了其他处理过程需要投入的能量和费用，误导了企业对技术选取和煤气化的认识。

虽然气化方式很多，但是一种气化方式只适合某种特定的煤，反之，某一种煤的气化只能采用特定的气化方式。目前还没有一种气化方式可以通吃各种煤，比如内蒙古和新疆大都是褐煤，褐煤是一种灰分较高的劣质煤，水分含量一般是30%左右，如果采用气流床气化，要把这么高的水分干燥，再磨成很细的煤粉或者制成浓度不高的水煤浆，并且气化下渣口容易堵塞停产，显然不合算，如果选择加压气化的固定床鲁奇炉就比较合算，比如新疆广汇能源有限公司120万吨甲醇项目气化技术采用固定床气化，还有内蒙古大唐克旗煤制天然气气化也用固定床鲁奇炉。

煤质分析一般包括工业分析，有含碳量、水分、灰分、挥发分，元素分析，有硫，苯，氢气，甲烷，氢氧化合物，酚萘，一氧化碳，二氧化碳等。如果是固定床气化，煤气里面的甲烷含量到15%左右，废水处理系统复杂，投资大，增加了后系统的甲烷工艺，如果是水煤浆液态气化温度高，煤气里面甲烷含量基本是3%左右，可以作为后系统惰性气体用，或者直接放空，减少了甲烷处理投资，也减少了废水处理系统投资。煤质分析硫元素对气化工艺腐蚀非常严重，新疆广汇能源有限公司2011年气化投料，固定床鲁奇炉气化内壁腐蚀，内壁减薄，通过一年的时间寻找解决腐蚀技术，最后通过镍基焊条对气化炉内壁满焊解决了腐蚀，由此煤质分析对气化影响非常大，影响了项目早投产，影响了公司经济效益；2014年内蒙古大唐克旗煤制天然气项目气化投料一个月就停车，最后查明原因也和新疆广汇气化腐蚀一样，目前大唐还没有找到解决此问题的技术；淮化集团本地煤资源丰富，但由于其灰分达到27%～28%，灰熔点〉1600℃，而GE工艺的气化温度在1300～1400之间，不得不改用河南义马煤和甘肃华亭煤，至使生产成本增加，无法将本地资源优势转化成经济优势，这是我们要吸取的教训，所以煤质分析直接决定气化技术，煤质工业分析里面的灰熔点也决定气化技术，灰熔点高于1500度，如果此煤质应用到气流床水煤浆气化，必须提高水煤浆气化温度，但是影响气化炉寿命，影响耐火砖寿命，增加设备投资，如果这么高的灰熔点煤质要应用到水煤浆气化炉里面，必须增加一些工艺，比如添加剂石灰石等，煤质里面的水分，如果水分高于15%，影响水煤浆的沉降性，需要增加一些絮凝剂，也相应的增加了工艺，水分高了，增加了氧气消耗量，也相应的增加了空风负荷，如果煤质里面的含碳量低于40%，气化炉达不到全负荷，消耗氧气量高，大量热能被带走，渣口容易堵塞。因此煤质分析非常重要，尤其是煤质里面的硫元素分析，灰熔点分析，含碳量分析，热值分析，水分分析等至关重要，决定了气化寿命，决定了气化长周期联产运行，决定了目标产品的高效率。

选择哪种气化技术的优劣不是绝对的，一定要看企业使用什么样煤和干什么产品，要做到煤和气化技术有效匹配，总的来说，企业在选择煤气化技术时，首先必须以原料煤为基础，既要考虑原料煤质量能够完全满足拟选用煤气化工艺要求，又要考虑原料煤供应可靠，煤质稳定，长期煤种单一化，还要考虑原料煤的价格。

数据资料，神华宁煤，制得浓度59%，粘度：500～2000CP，PH：7-9的水煤浆，气化压力和温度约4.48MPa、1350℃，有效气体80%左右，粗煤气经过预变换炉、主变换炉变换后将工艺气中的CO调节至19%-21%之间后送往后续工段，合成气水气比控制在0.2～0.35之间

综上所述，首先需要在煤田勘查过程中选取不同地点、不同深度的煤样进行煤质检测，待煤样测试报告完成后才能确定所适用的工艺，再根据工艺特性、投资、终端产品、在线率等从中选择最适合的工艺。

二、目标产品和气化技术关系

1、如果目标产品主要是甲醇，甲烷，石脑油，轻油，焦油等产品，那相应的气化技术就配套碎煤固定床气化了。固定床气化有分为干排渣和液态排渣，他们的代表分别是鲁奇炉气化和BGL气化炉，固定床干排渣气化温度低，温度在1100度左右，压力在35公斤左右，粗煤气里面含有甲烷15%左右，烃类，环烷烃，苯酚，油等，后系统增加甲烷装置分离甲烷，煤气水进行沉降分离油脂，煤气水到酚氨回收利用，固定床煤气水处理量大，鲁奇炉气化对煤质的硫含量非常敏感，硫元素会腐蚀气化内壁，鲁奇炉没有耐火砖保护，只有水夹套；液态排渣BGL气化炉专利费用昂贵，设备复杂化，设备不能国产化，气化温度在1600度左右，压力在40公斤左右，BGL气化炉内壁需要耐火砖保护，耐火砖基本一年更换一次，一个月检验一次，BGL气化炉需要氮气封，煤气里面的惰性气体高于5%，后系统需要增加驰放装置，BGL控制点比较繁琐，操作容易出错，目前国内只有2家试用性投料，一家是内蒙古中煤能源，还有一家是内蒙古金鑫化工，运行不稳定，维护费用大，BGL关键技术就是排渣和烧嘴容易堵塞，不能长周期运行，但是BGL有效气体85%左右，煤气水处理比鲁奇气化投资少，但是碎煤气化炉都有传动部件，容易泄露，增加停产因素。

2、如果目标产品只是甲醇，那就需要高温高压液态气化，优先选择水煤浆和粉煤气化，气流床气化温度高，是液态排渣，一些烃类，苯酚，油等产品被燃烧完，煤气里面的甲烷含量约3%左右，可以直接放空或者作为后系统惰性气体用，煤气水处理系统非常简单，在气化后面增加煤气变换工段，改善煤气成分比例，水煤浆气化温度一般在1400度左右，压力65公斤左右，气化炉无传动部件，该技术是水煤浆进料，大量水分需要加热气化，因而单位体积的有效气体煤耗和氧耗比粉煤气化高 ，但煤气中的惰性气体含量少，故合成甲醇循环气量少，压缩功耗少，驰放气体少，可以设置驰放装置也可以不设置。水煤浆气化适应煤质广泛，可以气化低灰分，低灰熔点，低硫，灰熔点应该1300度左右，水煤浆已经国产化，专利费用少，国内已经有研究团队，设计，制造，生产一条线服务，缩短制造运输周期；粉煤气化是干料，纯氧，蒸汽进料，气化温度1500度左右，压力不高于40公斤，碳转化率高达98%左右，煤气有效气体成分90%以上，水冷壁寿命长，以渣抗渣，单位体积的有效气体耗氧量比水煤浆低15%左右，但是干煤粉需要氮气或者二氧化碳输送，增加煤气里面的惰性气体约5%左右，驰放气体比水煤浆高，就要考虑氢回收或者增加驰放气体装置，但是粉煤气化比水煤浆气化一顿煤多产25KG甲醇，粉煤气化合成气里面的惰性气体高于水煤浆气化三倍，反而粉煤气化耗煤比水煤浆耗煤高于5%左右，粉煤气化设备复杂，专利费高，这样2种气化耗煤差不多，如果甲醇合成需要60公斤净化气，采用粉煤气化就需要上一个增压机，需要投资3千万左右，如果是透平压缩机，还需要增加高压蒸汽，惰性气体高，合成气循环回路功耗大，目前使用粉煤气化企业不多，还不能国产化，运行维护经验缺乏。

三、结论

1、由此看出煤质分析对气化技术影响非常大，煤种的含碳量，水分，灰分，挥发分，元素分析等决定了气化技术，也决定了气化设备的材质，如果设备材质和煤质分析不匹配，就会影响长周期投料，所以在选择气化技术同时，也必须分析所要使用的煤质是否适合该气化技术，两者是相辅相成的，缺一不可，作为一个企业需要什么目标产品，就要匹配什么样的气化技术，气化技术决定了，相应的产品也定性了，所以气化技术的选择是由煤质决定的。如煤质具有粘结性和结焦采用鲁奇和BGL气化，就需要给炉子增加搅拌器装置。

2、目标产品是单一的甲醇，从气化设备结构，运行维护和投资等方面综合考虑，采用水煤浆气化技术最合适。代表炉型是四喷嘴对置式德士古。

煤气化技术的基本原理范文第4篇

关键词：煤炭 地下气化 历史 中国 前景

1、煤炭地下气化的基本概念

煤炭地下气化（Underground Coal Gasification）就是向地下煤层中通入气化剂，将煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体，然后将产品煤气导出地面再加以利用的一种能源采集方式。[1]

2、煤炭地下气化技术概况

2.1开发历史与技术比较

2.1.1国外的历史

前苏联自30年代初开始地下煤气化技术试验，至50年代末达到工业化生产，所生产的煤气用于发电或工业燃料气。目前有关工作基本停顿。气化方法包括 “有井式”和“无井式”(钻孔法)。

6个欧共体成员国于1988年组成欧洲地下煤气化研究工作组，其长远目标在于通过现场试验和半商业运行，论证欧洲典型煤层商业应用地下煤气化的可行性。第一个西班牙现场联合试验自1991年10月开始至1998年12月结束， 气化总共进行301h。采用的主要技术是利用石油天然气工业的定向钻井技术。实验成功表明：欧洲煤可在500m深气化并生产高质量煤气；气化过程稳定并可控制。[2]

2.1.2国内的历史

我国采用“长通道、大断面、两阶段”煤炭地下气化工艺，1994年完成徐州新二号井半工业性试验、1996完年唐山刘庄矿工业性试验、2000年完成山东新汶矿孙村煤矿产业化示范工程，2001年进行了山东新汶协庄煤矿、鄂庄煤矿、肥城曹庄煤矿和山西昔阳煤化公司的推广利用。

我国自1958年到1962年，先后在新汶、鹤岗、大同、皖南、沈北等许多矿区进行过自然条件下的煤炭地下气化试验；1987年中国矿业大学在徐州马庄煤矿报废矿井进行无井式气化，试验进行3个月，产气16万m ，煤气平均热值4．2MJ／m 。马庄试验表明，矿井遗弃煤炭地下气化是可行的，但所采用的无井式气化工艺必须改进。

2.2 对煤炭地下气化技术的评述

煤炭地下气化被誉为新一代采煤方法。早在1979年联合国“世界煤炭远景会议”就曾明确指出，煤炭地下气化是从根本上解决传统煤炭开采和使用方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。

煤炭地下气化所得的煤气主要有以下用途：①用于发电；② 用于工业燃气；③ 提取纯氢，进一步用作还原气和精细化工产品；④ 用于城市的民用煤气；⑤用于合成甲烷，进入天然气管网；⑥ 用于化工合成原料气，通过煤气可合成甲醇、氨气、二甲醚、石油等 。[3]

3、煤炭地下气化在中国的前景

3.1发展煤炭地下气化技术的原因

其一，煤炭工业是重要的基础产业，然而煤炭开采成本随着开采强度的加大而不断提高，东部煤炭后备资源愈发不足。煤炭地下气化技术是一项从根本上改造传统的煤炭生产与利用工艺的技术，因此从国家产业政策和技术政策的角度来看，应该支持煤炭地下气化工艺的发展。

其二， 由煤矿地下生产的煤气可广泛应用于燃料气、发电、煤化工和提取氢等清洁燃料高附加值的生产领域(当然还有许多研究开发工作要做)，由此大大提高煤炭工业的经济效益，促进煤炭工业技术和产品结构升级。煤炭地下气化的发展有可能成为煤炭工业的新的经济增长点，应引起高度重视。这一新的经济增长点是伴随着煤炭资源的合理、综合和有效利用而来，我国已有的关于资源综合利用的优惠政策也应该向这一新技术的开发与应用倾斜。

其三，从原则上说，地下煤气化技术是比常规地面煤气化清洁煤技术还要清洁的一项清洁煤技术。煤炭地下气化技术是一项从煤炭开采利用源头预防和治理污染的清洁生产(CP)技术，亦即环境无害化技术(EST)。

3.2对于煤炭地下气化在中国的前景的展望

我国正处于工业化、城市化、现代化加快推进的进程中，能源需求快速增长，大规模基础设施建设不可能停止。据统计，2000 后我国的能源消费年平均增长率高达9.7%，2007 年，我国能源生产总量达到23.7 亿tce，能源消费达到26.5 亿tce，位居世界第二[4]。“富煤、少气、缺油”的资源条件，决定了中国能源结构以煤为主，低碳能源资源的选择有限。我国电力中，水电占比只有20%左右，火电占比达77%以上，“高碳”占绝对的统治地位。尽管太阳能、风能等可再生能源在大力发展中，但一时都很难充当主角。

因此，我国能源结构以煤炭为主的局面在短时间内还难以改变。让煤的开采和使用变得干净、少污染，将煤炭资源低碳化利用成为当务之急。发展煤炭地下气化是我国解决上述问题的最佳途径。随着我国煤层气产业的发展，煤层气与煤炭地下气化的综合开发和利用也必将降低成本、提高煤炭地下气化的经济效益。[5]

4、对于中国煤炭地下气化的建议

对于煤炭地下气化技术，应加强不同煤层赋存条件下稳定气化工艺参数及控制技术的研究；煤炭地下气化燃空区动态监测可视化及控制技术的研究；煤炭地下气化污染物控制及资源化技术的研究；煤炭地下气化煤气综合利用技术的研究。

另外，为发展我国煤炭气化产业，要积极鼓励企业和居民使用煤气，周家应制定相关政策，对使用煤气提高能源转化效率，减少污染的企业实行优惠政策，如减免税收。[6]

设立煤炭地下气化科技投资总公司，以对煤炭地下气化技术进行规划管理与运作，促进其工业化和产业化的进程。同时，使煤炭地下气化技术与金融相结合，获取更大效益，最终迎击未来全球能源危机的挑战。

在经济发达地区扩大实验，可考虑把淮海经济区建成部级“煤炭地下气化战略试验区”。徐州、新汶都有很好的基础和科研能力，较强的社会经济需求，建立试验区可以扩大西气东输气源供应，优化淮海经济区产业结构。

国家应把煤气地下气化列入十二五规划，把煤地下气化与西部大开发结合起来，与西气东输管道结合起来，与发电、制氢、化工等产业结合起来。[7]

参考文献:

[1]黄温钢,辛林,吴俊一,马晓光.从低碳经济看我国煤炭地下气化的前景.中国科技论文在线

[2]马驰,余力,梁杰.中国煤炭地下气化技术的发展.中国能源.2003,2.

[3]柳少波，洪峰，梁杰.煤炭地下气化技术及其应用前景. 天然气工业.2005，8.

[4]张玉卓.从高碳能源到低碳能源――煤炭清洁转化的前景[J]．中国能源，2008，30（4）：20-22.

[5]初茉,李华民,余力等. 煤炭地下气化――回收报废矿井中煤炭资源的有效途径[J].中国煤炭， 2001，27（1）：22-29.

煤气化技术的基本原理范文第5篇

煤炭有机化工发展的目的与意义

1有利于替代石油能源，实现煤炭高效洁净转化

结合我国煤炭工业现状，发展以煤炭为原料的有机化学工业，是解决企业对能源需求稳定而持续的要求，进而不断推动我国经济发展。在实际操作中，主要应用煤炭液化的手法，使得传统煤炭向高能石油的功效上相似的过度。其中液化的方法主要分为2类:直接液化与间接液化。直接液化是指工人在煤炭加工中通过对煤炭施加高温高压作用，使其直接加氢裂化成为油料产品；间接液化是指先直接对煤炭原料予以气化净化，得到氢气与一氧化碳等初级产品，之后在高温高压及催化剂作用下，合成相应的油料产品。此种方法对煤炭资源高效率的应用有着很大的促进作用，有利于对石油能源的替代，对当下能源资源危机的化解起到一定的缓解，进而提高了我国在能源经济上的国际竞争力。

2促进煤炭焦化工业，提高生产附加值

在传统的煤炭能源利用方面，由于其使用的技术与设施的局限，使得煤炭的利用上低效化，为此在今后煤炭企业发展过程中，为减少这样的浪费，我们需通过在原始煤炭利用的基础上，融入有机化学的技术，从而获得高效的能源利用效果，间接的对生产产品附加价值予以提升，其中煤炭焦化工业就是提升能源效率利用的典型代表。在煤炭焦化过程中，生产者一般以原煤为资源，在隔绝空气的环境下，经由高温高压的特殊处理，以此获得焦炭及其相关煤焦油、煤气等附属产品。在获得这些分解产品后，我们还需对其进一步加以处理与利用。如煤气可以直接收集输送给生产企业与大众用户使用，焦炭可用于制备水煤气或是用来合成有用的原料气体，对于煤焦油这一多成分混合物的利用，可采用提纯分离的方法，以获得多种原料产品，通过以上的方式有效提升煤炭资源的利用效率。

3综合利用废弃能源，促进能源可持续化发展

在煤炭开发过程中，一般伴随着煤层气的释放，在过去由于开采与利用技术的限制，往往将其视为一种有害的气体，加以随意的排放。但随着近代煤炭利用与有机化学工业的不断进步与发展，科研人员现已探明，煤层气实质是一种新型的高效优质性洁净化工能源，为此需对其认真利用，以此实现对于废弃能源的综合利用，变害为利，促进能源的可持续化发展。

未来煤炭有机化学发展目标与技术改革

1以煤炭为原料的有机化学工业发展存在的缺陷

（1）煤炭有机化工技术水平不高，进步缓慢受我国科技水平的影响，我国在煤化工等方面的工业更新进展非常缓慢，虽煤化工供应发展至今已经有100多年的历史，但我国煤化工基础技术工艺基本没有突破性的大提高，做过的一些技术的改进真正应用与工业化的也不多。虽然在此期间，我国也做过向国外引进先进的技术，但总体而言，由于我国自身环境的限制，大型的煤化工设备与技术并不能完全适用于我国的发展，其引用技术对我国煤化工全局化技术改革的带动作用极为有限。（2）全国煤炭有机化工低水平重复建设严重由于不同的化工产品应用范围不同，市场广度也有不同之处，为此我国煤炭有机化工发展出现了低水平重复化建设现象，主要表现在对于市场较广，应用于生活生产较多的有机产品，全国煤炭化工企业集中向此方向生产，由此导致了某些有机化工产品生产过量，造成市场供大于求，由此大大影响了煤炭化工企业的经济正常发展。（3）技术开发机制不完善在我国，煤资源是最为主要的能源主体，为此实际生产中，企业侧重于其原材料的提取与开发，但对于煤资源相应的转换技术并未放在主要的地位，企业对其关心的投入力度远远不够，为此造成了煤炭有机化工在技术提升上的缺陷，进一步造成了我国煤资源技术与国外的差距。

2未来工业发展改革与创新

（1）实现一体化构想根据现代煤化工技术密集型和投资密集型的特点，若想实现其经济效益的提升，需要实现其一体化的构想。所谓一体化是指，在具体的化工企业中，企业为将大型的煤化工应用设备、大型电力设施与实际煤矿相结合，而提出的一种整合式一体构想。其主要是将煤化工装置直接建立于矿区或是临近与矿区的地带，实现煤化工与煤矿开采工作协同配合，以此达到减少煤炭运耗上的资金投入，实现对煤炭资源合理化优化配置。（2）实行基地化生产所谓煤炭有机化工基地化，是指在有机化学工业中，企业团体内部在布置相关部门企业的过程中，根据其内部特有属性与工业生产流程，对企业群体地理与配合上予以合理配置布局，以此发挥出企业集聚的效果，实现煤炭有机化工资源配置效率与效益的提高，谋求有机化学工业集约化经营，真正做到对现有煤炭资源的高效合理化利用。（3）努力开发有机化工新技术为了实现我国有机化工发展向现代化与大型化转变，提高煤炭化工水平，以此加强煤炭资源对石油能源的取代效果，相关工业部门必须在其企业发展过程中，努力加强有机化工新技术的开发工作。对于有机化学生产工业而言，只有在技术上寻求突破才能真正实现其企业的发展，与我国能源战略目标的实施。

结语